稻壳质介孔炭的制备与成孔机制

以稻壳为原料、KOH为活化剂,采用炭化和活化两步法制备了介孔炭。采用比表面积测定仪测定介孔炭的N2吸附脱附等温线,采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射分析仪(XRD)、小角X射线衍射分析仪(SAXRD)表征介孔炭形成过程中的物相变化与显微结构,由同步热分析质谱联用仪(TG-MS)分析生成的气体成分并推测成孔机制。结果表明:稻壳在420℃下炭化4 h,再将KOH与炭化稻壳按质量比3∶1混合均匀后,在750℃下活化1h,所制备的活性炭平均孔径为2.3 nm,最可几孔径4.5 nm,比表面积高达2175 m2/g,介孔率达到78.57%;同时,炭化稻壳在KOH的活化过程中生成的气体成分含有CO、CO2和H2O,炭化稻壳中SiO2与KOH的高温分解物K2O反应生成K2Si4O9。     

水葫芦水热碳化过程中焦炭物化结构演变特性

以水葫芦为原料,利用高温高压反应釜对240℃、停留时间0.5~24.0h下水热炭物化结构的演变特性进行分析.研究发现:不同停留时间下焦炭的产率及O/C和H/C原子比的范围分别为22.17%~31.67%,0.19~0.45和0.94~1.51,焦炭的热值范围为16.83~20.63 MJ/kg.通过对焦炭进行分析测试,探讨水热炭的生成机理以及炭微球的形成机制,结果表明:4.0h后延长停留时间对焦炭的化学特性没有明显的影响;但是随着时间的进一步延长,水热炭却表现出较好的结构特性,可以观察到焦炭表面有大量微球的生成,具有典型的核壳结构,炭微球的表面含有大量的活性含氧官能团,内部则为低活性的含氧官能团;水热炭比表面积随着时间的延长先增大后减小.     

香樟叶生物质炭制备及其吸附孔雀石绿性能研究

该文在温度300℃、450℃、600℃、750℃下热裂解香樟叶制备香樟叶生物质炭,采用比表面积仪、扫描电镜、热失重仪表征了香樟叶生物质炭的物理性质,并研究了不同温度下制备的香樟叶生物质炭吸附阳离子染料孔雀石绿的性能.结果表明:450℃、600℃、750℃制备的香樟叶生物质炭为一种对热稳定的大孔和介孔吸附材料,并对孔雀石绿呈现优良的吸附性能,吸附过程遵循Langmiur模型.结论:在450℃、600℃、750℃条件下制备的香樟叶生物质炭可作为一种潜在的处理含阳离子污染物废水的吸附材料.     

以水热炭为模板制备TiO2光催化剂及其光催化性能研究

以水热炭为模板, 采用溶胶–凝胶法制备TiO₂光催化剂, 并采用X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)和BET比表面积测定等方法, 对催化剂的物相、组成、形貌和比表面积等进行表征。通过光催化降解甲基橙溶液, 评价样品的光催化性能。研究结果表明: 与TiO₂相比, 以水热炭为模板制备的HTC-TiO₂具有更高的热稳定性, 在煅烧温度较高时仍保持锐钛矿型。HTC-TiO₂具有水热炭的片状结构特征,TiO₂颗粒在HTC表面分散较好, 晶体粒径更小, 比表面积增加, 从而提高其光催化活性。当煅烧温度为450ºC时, 以水热炭为模板制备的HTC-TiO₂对甲基橙的降解率在550 W碘钨灯光照2小时后达到40.6%, 光催化效率比TiO₂(16.2%)提高1.5倍。     

NaOH改性花生壳去除水中亚甲基蓝的吸附特性研究

利用亚甲基蓝水溶液进行实验,测定了NaOH改性处理的花生壳对其的吸附能力.运用单因素实验方法,探讨了改性花生壳的物理化学特性、吸附时间、吸附剂添加量、pH值、温度和离子强度等因素对吸附性能的影响以及等温吸附过程.结果表明,改性能够提高吸附剂的吸附效果.在低温碱性条件下,改性花生壳粉投加量为0.6 g·L~(-1),吸附时间为1 h时,亚甲基蓝的去除率可达94.43%,饱和吸附容量为294.12 mg·g~(-1),等温吸附过程遵循Langmuir方程.     

载铁中药渣生物炭吸附水中对乙酰氨基酚的性能研究

【目的】为医院和生活污水处理厂等场所排放的废水和污泥中的微量抗生素处理提供新策略。【方法】通过制备中药渣生物炭（CMRB）及其复合材料（Fe@CMRB）用于去除废水中对乙酰氨基酚（ACE）。重点探究了反应时间、ACE初始浓度、载铁生物炭投加量、pH值等对ACE的吸附影响。【结果】相较于CMRB,Fe@CMRB具有更强的ACE吸附能力；Fe@CMRB吸附ACE的最佳反应条件为：反应时间2 h、ACE浓度5 mg/L、投加量1 g/L、pH值7～11，其最大吸附率为88.9%。【结结论论】以上结果表明，Fe@CMRB可以作为一种有效的ACE吸附材料。     

采用微正压CVD法制备块体各向同性热解炭

以丙烯作为碳源气体,氮气和氢气作为载气和稀释气体,采用自行设计的化学气相沉积(CVD)炉,设计特殊的发热体,利用微正压化学气相沉积法制备块体各向同性热解炭材料.对制备的材料取样分析,利用排水法测量样品的表观密度;通过金相显微镜表征材料的组织结构和表面形貌:利用扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜表征材料的微观结构和断口特征.提出了一种新的各向同性热解炭的沉积机理即电磁场流态化沉积机理.研究结果表明:在1 000～1 300℃沉积10~40 h,可得到密度为1.73~1.93 g/cm3、厚度为5～15mm的各向同性热解炭材料块体,主要由球形颗粒状热解炭组成,结构致密,孔隙较少,分布均匀,热解炭颗粒之间产生融并现象.     

金佛山4种植物群落下表土炭屑特征初步分析

通过对比分析金佛山4种植被下表土炭屑形态和大小,揭示出森林群落与草本群落表土炭屑存在着较明显的差异.从炭屑形态上来区分:亚高山草甸表土中炭屑较薄,大部分为长方形或长条形,且其纵向边缘平直,横向断口一端相对平直,另一端较参差;森林群落下表土炭屑都较厚,多为近圆形或矩形,边缘参差不齐.炭屑大小上主要表现为:森林群落表土炭屑较小,平均L/W值为1.56±0.05,且L/W值大于3的炭屑不超过10%;亚高山草甸群落表土炭屑L/W值为1.77±0.10,且仍有超过10%的炭屑L/W值大于3.